一种TBM施工岩爆微震自动监测智能预警系统及方法

1.一种TBM施工岩爆微震自动监测智能预警系统，包括TBM主体中隔板，其特征在于，还包括设置在TBM主体中隔板上的导轨(10)、传感器拖令支架和小车拖令支架，行走小车(9)上设置有小车驱动轮，小车驱动轮与导轨(10)适配连接，传感器拖令支架上设置有微震传感器拖令(4)，小车拖令支架上设置有行走小车拖令(11)，行走小车(9)上设置有用于夹持微震传感器可回收装置(7)的协作机器人(8)，行走小车(9)上设置有与协作机器人(8)连接的协作机器人控制柜(15)，导轨(10)上设置有用于标记行走小车(9)位置的坐标，所述行走小车(9)上还设置有用于观察衬砌(2)、钻孔(5)和协作机器人(8)的姿态相机(13)，行走小车(9)上还设置有用于观察行走小车(9)行进前方轨道和后方轨道以及行走小车(9)在导轨(10)上坐标的行走相机(14)，协作机器人(8)上安装有用于观察钻孔(5)和微震传感器可回收装置(7)的位置的钻孔相机(12)，所述钻孔相机(12)、姿态相机(13)、行走相机(14)、以及协作机器人控制柜(15)的网线和供电线缆均汇总到行走小车(9)的网线和线缆中并通过行走小车拖令(11)放线，微震传感器(6)套设在微震传感器可回收装置(7)的内部，微震传感器(6)的电缆从微震传感器可回收装置(7)的靠近被协作机器人(8)夹持的端部的位置延伸出来并通过微震传感器拖令(4)进行放线，还包括布置在TBM主机室内的TBM主控台(17)和微震监测服务器(18)，微震采集仪(16)放置在TBM后配套拖车上；TBM上的1台光电转换器(20)放在TBM后配套拖车上，洞外的1台光电转换器(20)放在洞外办公室内；中央控制台(19)放置在洞外办公室内，微震传感器(6)将监测到的微震波转化为模拟电信号并通过电缆传输到微震采集仪(16)上；微震采集仪(16)将模拟电信号转化为数字电信号并通过网线传输到微震监测 服务器(18)上；微震监测 服务器将微震数字电信号分析后得到监测预警结果的数字电信号并通过网线传输到TBM主控台(17)上进行显示，同时也将监测预警结果通过网线传输至TBM上的光电转换器(20)上；TBM上的TBM内光电转换器(20)将监测预警结果的数字电信号转化为光信号并通过光纤远距离传输到洞外的光电转换器(20)上；洞外的光电转换器(20)将光信号转换为数字电信号并传输到中央控制台(19)上；协作机器人(8)通过网线连接到协作机器人控制柜(15)上；钻孔相机(12)、姿态相机(13)、行走相机(14)和协作机器人控制柜(15)的通讯数字电信号通过网线连接到行走小车(9)上；行走小车(9)的通讯数字电信号通过网线连接到TBM内光电转换器(20)上；TBM内光电转换器(20)将行走小车(9)的通讯数字电信号转化为光信号并通过光纤传输到洞外光电转换器(20)上；洞外光电转换器(20)将行走小车(9)的通讯光信号转化为电信号并通过网线传输到中央控制台(19)上。 2.一种TBM施工岩爆微震自动监测智能预警方法，利用权利要求1所述一种TBM施工岩爆微震自动监测智能预警系统，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、微震传感器拆卸阶段：步骤1.1、开始拆卸微震传感器(6)前，将行走小车(9)移动回微震传感器(6)的位置，此时行走小车(9)松开刹车，沿导轨(10)行走回到第1个微震传感器(6)安装的位置；步骤1.2、遥控协作机器人(8)对准并夹住微震传感器可回收装置(7)的尾端，步骤1.3、协作机器人(8)反向旋转微震传感器可回收装置(7)的尾端，带动微震传感器(6)反向旋转，将微震传感器可回收装置(7)松开与钻孔(5)的耦合，步骤1.4、协作机器人(8)收回，将微震传感器(6)和微震传感器可回收装置(7)往外拉出岩壁钻孔(5)，步骤2、微震传感器安装阶段：步骤2.1、行走小车(9)沿着导轨(10)行走，带动协作机器人(8)夹着微震传感器(6)和微震传感器可回收装置(7)移动到对应新钻孔(5)位置，步骤2.2、行走小车(9)启动刹车以防止产生滑动，协作机器人(8)调整姿态将微震传感器(6)对准钻孔，可通过姿态相机(13)和钻孔相机(12)远程协助对准，步骤2.3、协作机器人(8)伸长将微震传感器(6)和微震传感器可回收装置(7)推进钻孔(5)，步骤2.4、协作机器人(8)旋转微震传感器可回收装置(7)的尾端，将微震传感器可回收装置(7)撑开并与钻孔(5)耦合在一起，步骤2.5、协作机器人(8)松开微震传感器可回收装置(7)的尾端，协作机器人(8)折叠收回并去拆装下一个微震传感器(6)，重复步骤1和步骤2直到所有微震传感器(6)都拆装完毕，步骤3、微震监测阶段：步骤3.1、协作机器人(8)回到待机复位状态，行走小车(9)行驶回到导轨(10)端部并启动刹车，步骤3.2、TBM向前掘进，微震传感器(6)固定于洞壁钻孔(5)内并与TBM产生相对位移，微震传感器拖令(4)为微震传感器(6)自动放线，步骤3.3、计算得到微震传感器(6)的实时坐标，结合微震传感器(6)的实时坐标对监测到的微震信号进行分析处理，并将分析处理结果输出到TBM主控台(17)和中央控制台(19)上，步骤3.4、判断TBM掘进行程是否大于或等于重新拆装传感器的掘进间距时，若是则再次触发微震传感器自动拆装流程，重复步骤1～步骤3；否则继续进行微震信号的分析处理。